Методическая статья

Интеграция триплет-триплетного Annihilation системы ап-конверсии для повышения сенсибилизированных красителем солнечные сотовый Ответ на Sub-запрещенной Света

DOI:

10.3791/52028

⸱

12 сентября 2014 г.

 ,  ,  ,  , 
1ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science (ACES), Intelligent Polymer Research Institute (IPRI), The University of Wollongong, 2School of Chemistry, The University of Sydney, 3School of Chemistry, The University of New South Wales

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Интегрированное устройство, включающее в сенсибилизированных красителем солнечные ячейки и триплет-триплет аннигиляции повышающего преобразования блока было произведено, предоставляя улучшенную светосбор, из более широкого части солнечного спектра. Под умеренным уровнем облучения значительно усовершенствована ответ на низких фотонов энергии было продемонстрировано, уступая рекордное добротности для сенсибилизированных красителем солнечных батарей.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Плохой ответ сенсибилизированных красителем солнечных батарей (DSC) в красной и инфракрасного света является значительным препятствием на пути реализации высших фототоков и, следовательно, более высокой эффективностью. Фотон до преобразования путем триплет-триплетной аннигиляции (ТТА-UC) является привлекательным методом для использования этих противном случае впустую низкие энергетические фотоны для получения фототока, а не препятствующим протеканию photoanodic производительности в вредным образом. В дополнение к этому, TTA-UC имеет ряд особенностей, отличную от других зарегистрированных фотонов до преобразования технологий, что делает его особенно подходящим для соединения с технологией DSC. В этой работе, проверенной высокоэффективной системы TTA-UC, содержащей палладий порфирина сенсибилизатора и рубрен излучатель, в сочетании с высокой производительностью ДСК (используя D149 органический краситель) в комплексной устройства. Устройство показывает повышенную реакцию на суб-запрещенной света в диапазоне поглощения TTA-UC подразделения результате в высшей Fiфигура заслуг Для преобразования помощь производительность DSC на сегодняшний день.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSC) были провозглашены в качестве перспективного концепции в доступной солнечной коллекции энергетической 1-3. Несмотря на это энтузиазм, широкой коммерциализации пока не произошло. Ряд причин были выдвинуты для этого, с одной насущной проблемой является относительно высокая энергия начала поглощения, ограничивая достижимую эффективность свет уборки этих устройств 4. Хотя это может быть преодолено, понижая начало поглощения, как правило, сопровождается падением напряжения холостого хода, который непропорционально подрывает любые успехи в плотности тока 5, 6.

Общее действие преобразователи цифровых сигналов включает в себя перенос электронов от фотовозбужденного красителя к полупроводника (обычно TiO 2), за которым следует восстановление окисленного красителя с помощью окислительно-восстановительного медиатора. Оба эти процесса, по всей видимости потребует существенных движущих сил (потенциальных), чтобы продолжить с высокой эффективностью 7 . При таких значительных присущих потерь, то становится очевидным, что оптимальное начало поглощения для этих устройств является достаточно высокой энергетической ценностью. Аналогичные проблемы существуют для органических солнечных батарей (ОПВ), в связи еще раз больших химических движущих сил, необходимых для эффективного разделения зарядов. Соответственно, прогнозы верхних солнечных в электрическую пределах эффективности преобразования до одиночных устройств сопряжения на основе обоих этих технологий заключается поглотители с широкими зазорами (эффективная) группы 4.

Для того чтобы преодолеть световой вопрос уборки поднятый выше, были приняты ряд подходов. Это включает в себя 'третьего поколения' 8 подходов тандемных структур 9, 10 и фотонов масштабированию 11-14.

Недавно мы сообщали, 11 интегрированного устройства, состоящего из рабочего ДСК и противоположным электродом, с триплет-триплетной аннигиляции на основе до-преобразования (ТТА-UC) включены в системуструктуре. Этот элемент ТТА-UC смог собрать красный свет, прошедший через активный слой и химически преобразовать его (как подробно описано ниже) на более высокие энергии фотонов, которые могут быть покрыты активным слоем в ЦФК и генерируют фототок. Есть два важных моментов об этой системе. Во-первых, TTA-UC имеет много потенциальных преимуществ по сравнению с другими системами фотон Upconversion 11; во-вторых, демонстрирует свой посильный архитектуры (доказательством правильности принципа) для включения TTA-UC, который был не хватает от TTA-UC литературы до этого момента.

Процесс TTA-UC 15-24 включает в себя возбуждение сенсибилизатора "" молекул, в данном случае Pd порфиринов, светом с энергией ниже устройства началом энергии. Синглетное-возбужденных сенсибилизаторами подвергаются быстрому интеркомбинационной к триплетному наименьшей энергией. Оттуда они могут передавать энергию в основном состоянии триплет-приема 'излучателя & #8217; виды, такие как рубрена тех пор, пока передача разрешена путем свободной энергии 25. Первый триплет состояние рубрена (T 1) больше половины энергии его первом состоянии рады синглетного (S 1), но менее половины энергии T 2, это означает, что встреча комплекс из двух триплетных возбужденных rubrenes может уничтожить до дать один синглетный возбужденную молекулу эмиттер (а другой в основном состоянии) с довольно высокой вероятностью. Другие государства, статистически прогнозируемые, скорее всего энергетически недоступными для рубрена 26. Молекула синглет рады рубрен может испустить фотон (как за флуоресценции) с энергией, достаточной для возбуждения красителя на рабочем электроде ЦФК. Этот процесс показан на анимации 1.

TTA-UC предлагает ряд преимуществ по сравнению с другими системами UC, таких как в широком диапазоне поглощения и некогерентного характера 27, 28, что делает его привлекательным вариантом для куPling с ДСК (а также ОПВ). TTA-UC была продемонстрирована работает при относительно низких интенсивностей света и в диффузных условиях освещения. Оба DSC и ОПВ являются наиболее эффективными в режиме низкой интенсивности света. Солнечная концентрация дорого и только оправданным для высокой эффективности, высокой устройств затрат. Относительно высокая производительность систем TTA-UC в условиях низкой освещенности интенсивность объясняется процесса с участием сенсибилизатора хромофоры с сильными, широких полос поглощения в концерте с долгоживущих триплетных состояний, которые способны диффундировать в целях вступают в контакт с взаимодействующих видов . Кроме того, ТТА-UC было установлено, обладают высокой характеристической эффективности от кинетической исследовании 26.

Несмотря на то, ТТА-UC работает при низкой интенсивности света, по-прежнему существует квадратичная зависимость между интенсивностью падающего света и света, излучаемого (по крайней мере при низких интенсивностей света). Это связано с бимолекулярного характера процесса. Для учетадля этого и разнообразных экспериментальных условиях (в частности, интенсивность света) данных различных групп, добротность системы (ФОМ) должны быть использованы для метр на улучшение производительности, предлагаемые преобразования частоты. Это FoM была определена как Æ-SC / ʘ, где Æ-SC является увеличение тока короткого замыкания (обычно определяется по интеграции падающего фотона, необходимую для зарядки Carrier эффективности, IPCE, с и без повышающего преобразования эффекта) и ʘ является эффективным солнечной концентрация (на основе фотонного потока в соответствующем регионе, то есть поглощение Q-полоса сенсибилизатора) 2 29.

При этом протокол по производству и правильно характеризующие комплексный устройство DSC-TTA-UC Сообщается, обращая особое внимание на потенциальные проблемы в тестировании устройств. Хочется надеяться, что это будет служить в качестве основы для дальнейшей работы в этой области.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1 DSC Изготовление

1.1. Рабочий электрод Подготовка

  1. Чистый одно целое лист F: SnO 2 стекла с покрытием (110 мм × 110 мм × 2,3 мм, <8 Ω / □) с помощью ультразвука последовательно в мыльной воде, затем ацетоном и, наконец, этанол (10 мин каждый).
  2. Депозит плотный слой TiO 2 приведена ниже:
    1. Сухой стекло с помощью сжатого воздуха и тепла стакан до 450 ° С на конфорки (проводящей стороной вверх).
    2. Развести титана diisopropoxide бис (ацетилацетонат) (75 мас% в изопропаноле) с этанолом в соотношении 1: 9.
    3. Спрей разбавленного раствора на нагретую стекла с расстояния ~ 100 мм, с пятью спреи всей стеклянного листа.
    4. Спрей один раунд за 10 сек в течение 12 раундов.
    5. Хранить стакан на 450 ° С в течение еще 5 мин, перед выключением конфорки. Оставьте стакан на электрической плитке и позволить ему медленно остыть до комнатной температуры.
  3. Поместите стакан наВ таблице принтер экрана (еще раз проводящий стороной вверх). Вставьте экран и выровняйте рисунок на стекло. Добавить TiO 2 пасты на экране и напечатать один или два слоя. Если хранение двух слоев, удаления стеклянную пластину от принтера между отпечатков, накрыть крышкой и дают отстояться в течение ~ 5 мин, затем огонь до 125 ° С в течение 10 мин, прежде чем вернуться к принтеру для печати последующий слой.
  4. После заключительной печати производится запуск полной программе агломерата. Тепло электродов до 150 ° С при 12,5 ° / мин, выдерживали в течение 10 мин, затем до 325 ° С при 11,7 ° / мин, выдержка 5 мин, затем до 375 ° С со скоростью 10 ° / мин, выдержка 5 мин, затем 450 ° С при 10,7 ° / мин, удерживая 30 мин и, наконец, до 500 ° С со скоростью 10 ° / мин, удерживая 15 мин. Медленно охлаждаться до комнатной температуры, после этого.
  5. Разрежьте мастер пластины в отдельных электродов, обеспечивающих имеется достаточно места вокруг печатной пленки для прокладки, которые должны применяться после. Удалите все осколки стекла, используя сжатый воздух.
  6. Погрузите электроды в 20 мМ TiCl 4 решение (р-р.), крышка свободно и место контейнер в предварительно разогретой духовке (70 ° C в течение 30 мин). Subsquently, мыть электроды тщательно и агломерата еще раз при 500 ° С в течение 30 мин.
  7. После охлаждения до температуры ниже 100 ° С, погружают электроды в растворе 0,5 мМ красителя. В этом случае использование, D149 в смеси ацетонитрил: трет-бутанол (1: 1).
  8. После окрашивания O / N снять электроды и промыть энергично в ацетонитриле для ~ 30 сек, то позвольте сидеть в течение еще 30 сек. Вывод электроды от промывки ванны и насухо сжатым воздухом.

1.2. Счетчик электрода Подготовка

  1. Вырезать другой лист 2,3 мм F: SnO 2 стакана в 18,3 мм × 27,5 мм штук.
  2. Погрузитесь противоположный электрод в воде и просверлить маленькое отверстие в углу (φ = 1 мм, 2,5 мм от каждого угла) для использования в качестве заправочного устройства, используя алмазную наконечником зубной заусенцев, установленный в небольшом скамейке сверла.
  3. Чистый Противоэлектрод как указано в разделе 1.10,1
  4. Сухой Противоэлектрод и место на плитку с проводящей стороной вверх. Применение одну каплю раствора платинохлористоводородной кислоты (H 2 PtCl 6, 10 мМ) в этаноле и распространение с конца пипетки. Место плитки на предварительно нагретую (400 ° C) плитке в течение 15 мин. После этого, снимите стекло и плитку и дать остыть на скамейке.

1.3. Отражатель

  1. Отрежьте кусок непроводящую 2 мм стекла до 18,3 мм × 27,5 мм и два отверстия в смежных углах вдоль длинной стороны, используя ту же технику, что и для противоположного электрода (раздел 1.2.2).
  2. Чистый стекла, один раз, используя тот же протокол, что и выше (1.1.1)
  3. Лента чистую, сухую стекло к скамейке с трех сторон, используя низкую ленту остатков. Нанесите каплю Al 2 O 3 пасты (2,0 г 0,3 мкм Al 2 O 3 частиц, 2 мл коллоидных Al 2 O 3 + 1 мл этанола) и перенести стеклянной палочкой.
  4. Разрешить фильм высохнуть, удалить ленту и сиГюнтер стекла при 500 ° С в течение 30 мин.

1.4. Ассамблея устройства

  1. Вырезать две партии термоклея прокладок.
    Примечание: Первый, для ДСК, толстая 25 мкм и имеет внутренние размеры 17 мм × 8 мм и внешние размеры 21 мм × 12 мм. Сек, для преобразования с повышением камеры, использует 60 мкм материала прокладки в два раза, чтобы дать 120 мкм толщины. В сложенном состоянии это прокладка имеет внутренние размеры 17 мм × 21 мм и внешние размеры 21 мм × 25 мм.
  2. Поместите первый прокладку в углу противоположного электрода, обеспечение наполнения порт доступен. Поместите рабочий электрод над этим, таким образом, что площадь печати полностью внутри прокладки, и получить хорошее уплотнение.
  3. Переместить эту сборку в плитке (120 ° C) и не оказывать давление до тех пор, прокладка смягчает и расплавов, которые можно наблюдать визуально, как прокладка смачивает поверхности стекла. Удалить сборку и дайте ему остыть.
  4. Местовторую прокладку на отражатель, еще раз, обеспечивающие наполнение порты не распространяется. Поместите DSC сверху такой, что печатная площадь прямо перед печатной отражателя алюминия. Еще раз нагреть устройство, прилагая давление, пока прокладка не смягчает и придерживается, как и в разделе 1.4.3. Эта сборка показана на рисунке 1.

1.5. Заполнения полостей

  1. Готовят раствор электролита 0,1 М LiI, 0,6 М 1,2-диметил-3-propylimidazolium йодида и 0,05 М йода в метоксипропионитрил.
  2. Поместите устройство в небольшой пластиковый контейнер с вакуумной трубкой, прикрепленной, с противоположным электродом вверх.
  3. Поместите каплю раствора электролита над отверстием и кусочек стекла на вершине. Применение вакуума в течение нескольких секунд, чтобы извлечь воздух из полости DSC, перед выпуском, которая будет опираться электролита в полости.
  4. Подготовьте уплотнения путем ламинирования горячего расплава материала прокладки на алюминиевую фольгу. Оставьте это на электрической плитке, ГАСКET материальная сторона до. Очистите заднюю часть противоположного электрода тщательно и плотно закройте, нажав устройство от материала прокладки для ~ 5 сек.
  5. Приготовьте раствор TTA-UC растворением 0.6 мм Pd красителя (tetrakis(3,5-di-tert-butylphenyl)-6'-amino-7'-nitro-tetrakisquinoxalino[2,3-b'7,8-b''12,13-b'''17,18-b''''-porphyrinato) палладия (II)) и 22 мМ рубрена в бензоле. Удалить воздух это решение тщательно, используя три жидкий азот циклов замораживания-насос-оттаивания.
  6. Внутри бардачке, представляем решение, TTA-UC в задней полости, что позволяет капиллярные силы, чтобы привлечь его до конца. После того, как полный, еще раз поверхность следует промыть и запечатать, используя другой кусок алюминиевой поддержал материала прокладки.

2 Измерение

2.1. Электрические контакты

  1. Применить припой на открытые участки F: SnO 2 работы и противоположные электроды с помощью звуковой паяльник и соответствующий припой.
  2. Присоединить провода к аноду и катоду, используя обычный припой.
  3. Применить УФ-отверждаемые эпоксидные, чтобы открыть края.
    Примечание: Это сделано, чтобы служить в качестве вторичного инкапсуляции устройства от проникновения кислорода и испарения растворителя, а также повышение надежности устройства, в частности крепления провода.
  4. Прикрепите анодом и катодом провод к открытого состава кабеля BNC через терминальный блок.

2.2. Настройка IPCE Измерение

  1. Установка, схематически показанную на рисунке 2, смонтировать интегрированное устройство на держатель клеток.
  2. Осветить разделы комплексной устройства (~ 2 мм × 1 мм) с 670 нм непрерывного волна лазерного луча ('луча накачки') через зеркало на регулируемой горе.
  3. Освещать интегрированный TTA-UC DSC с некогерентного (в "пробного луча ') квазимонохроматического света генерируется с помощью Xe лампы, прошло сначала через Длинноволновый фильтр 405 нм, то Choppeг а колесо работает на 29 Гц, монохроматора, угловая стекло (используется здесь как ~ 4% светоделителем) и параболического зеркала. Генерирование население фон триплет в слое ТТА-UC возбуждая слоя UC с пучка накачки, который падает под таким углом, чтобы он не освещают активный слой зондируемой DSC, а только слой UC.
  4. Выровнять насос и пробного луча на слой TTA-UC используя регулируемые зеркала смонтировать. Измерьте ток короткого замыкания, порожденную зонда, как это отсканированного во всем видимом спектре с шагом 5 нм с использованием динамического устройство сбора сигналов, усилитель тока и в доме управляющее программное обеспечение.
  5. Одновременно регистрировать изменение мощности зондирующего луча, отраженного от предметное стекло с помощью измерителя мощности и фотодиод с аналоговым выходом, подаваемого в устройство сбора сигналов. Исправьте J SC от устройства изменением зонда в программном обеспечении.
  6. Свернуть пучок накачки немного используя регулируемые зеркала Крепление, таким образом, что она попадает в активный слой устройства, прилегающей к зондирующего пучка. Повторите измерение с насосом и пробного луча Разрегулированные.
  7. Запишите шесть наборов измерений с выравнивания и смещения в тех же позициях для лучшего сигнала к шуму.
  8. Снизить интенсивность пучка накачки путем размещения на пучка накачки различные фильтры нейтральной плотности с известными передач при 670 нм, и повторите шаги 2.2.4 для 2.2.7 для диапазона интенсивностей.
  9. Измерьте интегрированное устройство J SC без насоса источника активного луча.
  10. Измерьте инцидент питания зонда на ДСК с точки зрения ток, генерируемый фотодиодом, поместив фотодиод в положении образца.
  11. Измерьте передачу изучаемого прибора с камерой UC удалены с помощью УФ-видимый спектрофотометр для получения спектра передачи, T DSC.
    Примечание: Это может быть сделано в поочередно между шагами 1,4 и 1,5.
"> 2.3. Насоса Источник Характеристика

  1. Измерьте силу насос луча в положении DSC для каждого условия фильтрации используется, с помощью фотодиодов и измеритель мощности (как описано в разделе 2.2.10).
  2. Сфотографировать пучка накачки проецируется на кусок клетчатой ​​бумаге в положение, соответствующее где слой TTA было во время эксперимента. Сильно ослабления пучка, если это необходимо, чтобы предотвратить насыщение детектора камеры. Используйте это изображение и анализа изображений программное обеспечение, чтобы определить размер пятна насос.

Обработка 3 данных

3.1. Интерполировать все данные 1 нм приращений.

3.2. IPCE Определение

  1. Вычислить поток фотонов (φ), достигающего интегрированный устройство от электросети зонда измеряется как ток, генерируемый фотодиод (I) и электрического заряда (Q):
  2. Рассчитайте клеток падающий фотон к преобразованного электронного КПД (IPCE 0) Девив.п. от измерения SC J без подсветки насоса и потоком зонда.
  3. Возьмите отношения между измерениями с насосом и датчиком выровненной и Перекошенная получить относительные улучшения от активации до-конвертер.
  4. Определение фактором солнечной концентрация
  5. Преобразование коэффициента экстинкции сенсибилизатора в сечении поглощения, σ.
  6. Получить скорость возбуждения сенсибилизатора по стандартной AM1.5G солнечного спектра, (к φ), принимая продукцию плотности потока фотонов от солнечного спектра, пропускания DSC и сенсибилизатора (σ) на каждой длине волны, а затем суммируя продукты по всей сенсибилизатора поглощения Q-диапазона, как правило, 600 нм до 750 нм.
  7. Рассчитать, от полномочий и спот размера источника накачки, плотностей потока фотонов насоса с различными фильтры нейтральной плотности. Затем возьмите продукты плотностей потоков, пропускания DSC и сенсибилизатора в670 нм для получения скорости возбуждения насоса.
  8. Рассчитайте солнечный фактор концентрации (ʘ) от соотношения скорости возбуждения насоса к скорости возбуждения в условиях AM1.5G.

3.3. Модель Место и Фигуры определения Merit

  1. Установите модель относительного усиления = 1 + х константа (Т ДСК / IPCE 0) × [(σ насос × σ зонда) / (σ + σ насоса зонд)], на экспериментальных результатов по повышению, где σ насос и σ зонда поперечные сечения относительно накачки и пробного длин волн; σ насос устанавливается для каждого интенсивности накачки и σ зонда зависит от длины волны.
  2. Оцените повышение в J SC полученную от преобразования с повышением эффекта (Æ-SC) от различий между ИФХЭ UC и IPCE 0 и солнечной Densit потокау.
  3. Рассчитайте FOM по нормализации Æ-SC на квадрат солнечного коэффициента концентрации, так как TTA-UC имеет квадратичную зависимость от потребляемой мощности в низкой интенсивностью возбуждения.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Фиг.3А - D реакции повышение дисплей измеренное при различных условиях измерений с эффекты обсуждаются более подробно ниже. Из сырьевых усовершенствований плотности тока должно быть ясно, что результаты в рисунке 4А и 4В относятся к масштабированию, с пикового тока укрепления и повышения ИФХЭ сопоставления также со спектром поглощения сенсибилизатора, ослабляется передачи посредством активного слоя DSC.

Для того чтобы избежа...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол обеспечивает средства для достижения фотон до-преобразования расширенной ДСК и подробно о том, как правильно измерить такое устройство. FoM позволяет простой подсчет ожидаемых улучшений Æ-SC и следовало ожидать при различной интенсивности света, в том числе на 1 Вс Значения, показанные здесь инвариантны интенсивности света (вставка на рис 4), в соответствии с ожиданием, когда система находится ниже порога насыщения 33. С ФОМ, мы можем стандартизировать усиления эффект...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Раскрывать нечего.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A.N. выражает признательность Австралийскому агентству по возобновляемым источникам энергии (ARENA) и Австралийскому национальному производственному объекту (ANFF). Этот исследовательский проект финансируется Австралийским институтом солнечной энергетики (6-F020 и A-023) при участии правительства Нового Южного Уэльса и Университета Сиднея. Некоторые аспекты этого исследования были поддержаны в рамках программы финансирования Австралийского исследовательского совета Discovery Projects (DP110103300). Оборудование было закуплено при поддержке Австралийского исследовательского совета (LE0668257).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
(тетракис(3,5-ди-трет-бутилфенил)-6'-амино-7'-нитро-тетракисквиноксалино[2,3-b'7,8-b''12,13-b'''17,18-b''''-порфиринато) палладий(II))вдомев домеChem. Commun., 4851– 4853 (2007)
1,2-диметил-3-пропилимидазолия йодидSolaronix33150Предупреждение о материале: Раздражающий
405 нм длиннопроходной фильтрSemrockBLP01-405R-25-670
нм лазерThorlabsLDS5 + CPS198-Ацетон
ChemsupplyAA008-20L-PПредупреждение о материале: Легковоспламеняющийся
ацетонитрилSigma271004Предупреждение о материале: Легковоспламеняющийся
глиноземAlfa Aesar12733
ГлиноземLeeco810-782
Задняя заправочная камераSistema1303Klip it round, модифицированный
бензолScharlauBE0033Предупреждение о материале: Токсичный
кабель BNCJaycarRG-59U
CerasolzerMBRCS186
Измельчающее колесоThorlabsMC1000A
Программное обеспечение для управлениявнутридомаНаписано в LabVIEW
Усилитель токаStandford Research SR 570
D149 краситель1мOSO149
Стоматологический борПриоритетные стоматологические принадлежности835.104.008
Моющее средствоPalmoliveOriginal
Алмазное колесоFrameco14220
СверлоDremmel220
Динамическое устройство сбора данныхNational InstrumentsUSB-4431Аналог с цифровым
этаноломUnivar214Предупреждение о материале: Легковоспламеняющийся
перчаточный ящикИТ-системы
H2PtCl6Sigma334472Предупреждение о материале: коррозионный
Термоклеевая прокладкаSolaronixMeltronic 1170-25Surlyn
Клей-расплав прокладкаSolaronixMeltronix 1170-60Surlyn
HotplateHarry GestigkeitPR 5 3T / PZ28-3T
HotplateIKARCT basic
Программное обеспечение для анализа изображенийНациональные институты здоровьяImage-J
IodineSigma326143Предупреждение о материале: коррозионный
лазерный граверUniversal Laser СистемыPLS6WM
Жидкий азотВоздушная жидкость
Йодид литияОлдрич518018Предупреждение о материале: токсичный
метоксипропионитрилSigma65290Предупреждение о материале: Легковоспламеняющееся
зеркалоThorlabsPF10-03-P01
Крепление для зеркалаThorlabsKM100
МонохроматорыСпектральные продукты CM110
Фильтры нейтральной плотностиEdmund Industrial Optics64-352
Параболическое зеркалоNewport50329AL, 50338AL
ФотодиодNewport918D-UV-OD3
Измеритель мощностиNewport1936-C
Rubrene Sigma551112
Полуавтоматический трафаретный принтерKeywellKY-500FH
Распылительный пиролизаторGlaskeller
3MMagic Tape
Клеммная колодкаJaycarHM3194
трет-бутанолSigma360538Предупреждение о материале: Легковоспламеняющийся
TiCl4Sigma89545Предупреждение о материале: коррозионный
ПлиткаJohnson
Плитка ПлиточникDTADTA-310
TiO2 пастаDyesolNR18-T-Titanium
diisopropoxide bis(ацетилацетонат) (75% в изопропаноле)Aldrich325252Предупреждение о материале: Легковоспламеняющийся
Ультразвуковой паяльникMBRUSS-9200
UV cure эпоксидная смолаDymax425Предупреждение о материале: Раздражающая
система УФ-отвержденияDymaxBlueWave 50
УФ видимый спектрофотометрVarian Cary 1E
Вакуумная кюветана заказИзготовленный на заказ
вакуумный насосРоторный диффузионный насос
СалфеткиKimtech34120KCЛампа Kimwipes
XeEnergetiq LDLSTM EQ-1500Источник белого света
Лента

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. O'Regan, B., Grätzel, M. A low-cost, high-efficiency solar-cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films. Nature. 353, 737-740 (1991).
  2. Grätzel, M. Photoelectrochemical cells. Nature. 414 (6861), 338-344 (2001).
  3. Hagfeldt, A., Boschloo, G., Sun, L., Kloo, L., Pettersson, H. Dye-Sensitized Solar Cells. Chem. Rev. 110 (11), 6595-6663 (2010).
  4. Tayebjee, M. J. Y., Hirst, L. C., Ekins-Daukes, N. J., Schmidt, T. W. The efficiency limit of solar cells with molecular absorbers: A master equation approach. J. Appl. Phys. 108, 124506(2010).
  5. Daeneke, T., Gräf, K., Watkins, S. E., Thelakkat, M., Bach, U. Infrared Sensitizers in Titania-Based Dye-Sensitized Solar Cells using a Dimethylferrocene Electrolyte. ChemSusChem. 6, 2056-2060 (2013).
  6. Tian, H. N., Yang, X., Chen, R., Hagfelt, A., Sun, L. A metal-free "black dye" for panchromatic dye-sensitized solar cells. Energ. Environ. Sci. 2 (6), 674-677 (2009).
  7. Daeneke, T., et al. Dye Regeneration Kinetics in Dye-Sensitized Solar Cells. J. Am. Chem. Soc. 134 (41), 16925-16928 (2012).
  8. Green, M. A. Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar Energy Conversion. , Springer. New York, NY. Series in Photonics (2003).
  9. He, J. J., Lindström, H., Hagfeldt, A., Lindquist, S. E. Dye-sensitized nanostructured p-type nickel oxide film as a photocathode for a solar cell. J. Phys. Chem. B. 103 (42), 8940-8943 (1999).
  10. Nattestad, A., et al. Highly efficient photocathodes for dye-sensitized tandem solar cells. Nat. Mater. 9 (1), 31-35 (2010).
  11. Nattestad, A., et al. Dye-Sensitized Solar Cell with Integrated Triplet-Triplet Annihilation Upconversion System. J. Phys. Chem. Lett. 4 (12), 2073-2078 (2013).
  12. Liu, M., Lu, Y., Xie, Z. B., Chow, G. M. Enhancing Near-Infrared Solar Cell Response Using Upconverting Transparent Ceramics. Sol. Energ. Mat. Sol. C. 95, 800-803 (2011).
  13. Shan, G. B., Demopolous, G. P. Near-Infrared Sunlight Harvesting in Dye-Sensitized Solar Cells Via the Insertion of an Upconverter-TiO2 Nanocomposite Layer. Adv. Mater. 22, 4374-4377 (2010).
  14. Yuan, C., et al. Use of Colloidal Upconversion Nanocrystals for Energy Relay Solar Cell Light Harvesting in the Near-Infrared Region. J. Mater. Chem. 22, 16709-16713 (2012).
  15. Cheng, Y. Y., et al. Molecular Approaches to Third Generation Photovoltaics: Photochemical Up-conversion. Next Generation (Nano) Photonic and Cell Technologies for Solar Energy Conversion. , 7772-7777 (2010).
  16. Parker, C. A., Hatchard, C. G. Delayed Fluorescence from solutions of Anthracene and Phenanthracene. P. R. Soc. London. 269, 574-584 (1962).
  17. Zhao, J., Ji, S., Guo, H. Triplet-Triplet Annihilation Based Upconversion: From Triplet Sensitizers and Triplet Acceptors to Upconversion Quantum Yields. RSC Adv. 1, 937-950 (2011).
  18. Singh-Rachford, T. N., Castellano, F. N. Photon Upconversion Based on Sensitized Triplet-Triplet Annihilation. Coordin. Chem. Rev. 254, 2560-2573 (2010).
  19. Baluschev, S., et al. Up-Conversion Fluorescence: Noncoherent Excitation by Sunlight. Phys. Rev. Lett. 97, 143903(2006).
  20. Ceroni, P. Energy Up-Conversion by Low-Power Excitation: New Applications of an Old Concept. Chem. Eur. J. 17, 9560-9564 (2011).
  21. Penconi, M., Ortica, F., Elisei, F., Gentili, P. G. New Molecular Pairs for Low Power Non-Coherent Triplet-Triplet Annihilation Based Upconversion: Dependence on the Triplet Energies of Sensitizer and Emitter. J. Lumin. 135, 265-270 (2013).
  22. Liu, Q., Yang, T., Feng, F., Li, F. Blue-Emissive Upconversion Nanoparticles for Low-Power-Excited Bioimaging in Vivo. J. Am. Chem. Soc. 134, 5390-5397 (2012).
  23. Simon, Y. C., Weder, C. Low-Power Photon Upconversion through Triplet-Triplet Annihilation in Polymers. J. Mater. Chem. 22, 20817-20830 (2012).
  24. Jankus, V., et al. Energy Conversion via Triplet Fusion in Super Yellow PPV Films Doped with Palladium Tetraphenyltetrabenzoporphyrin: a Comprehensive Investigation of Exciton Dynamics. Adv. Funct. Mater. 23, 384-393 (2013).
  25. Cheng, Y. Y., et al. Entropically Driven Photochemical Upconversion. J. Phys. Chem. A. 115, 1047-1053 (2011).
  26. Cheng, Y. Y., et al. Kinetic Analysis of Photochemical Upconversion by Triplet-Triplet Annihilation: Beyond Any Spin Statistical Limit. J. Phys. Chem. Lett. 1 (12), 1795-1799 (2010).
  27. Baluschev, B., et al. Upconversion with ultrabroad excitation band: Simultaneous use of two sensitizers. Appl. Phys. Lett. 90, 181103(2007).
  28. Borjesson, K., et al. Photon upconversion facilitated molecular solar energy storage. J. Mater. Chem. A. 1, 8521-8524 (2013).
  29. Cheng, Y. Y., et al. Improving the light-harvesting of amorphous silicon solar cells with photochemical upconversion. Energ. Environ. Sci. 5 (5), 6953-6959 (2012).
  30. Dominici, L. Dye-Sensitized Solar Cells: Basic Photon Management Strategies. Solar Cells - Dye-Sensitized Devices. Kosyachenko, L. A. , InTech. 291(2011).
  31. Schulze, T. F., et al. Photochemical Upconversion Enhanced Solar Cells: Effect of a Back Reflector. Aust. J. Chem. 65 (5), 480-485 (2012).
  32. Schulze, T. F., et al. Efficiency Enhancement of Organic and Thin-Film Silicon Solar Cells with Photochemical Upconversion. J. Phys. Chem. C. 116 (43), 22794-22801 (2012).
  33. Haefele, A., Blumhoff, B., Khnayzer, R. S., Castellano, F. Getting to the (Square) Root of the Problem: How to Make Noncoherent Pumped Upconversion Linear. J. Phys. Chem. Lett. 3, 299-303 (2012).
  34. Lewitzka, F., Löhmannsröben, H. G. Investigation of Triplet Teracene and Triplet Rubrene in Solution. Z. Phys. Chem. 150, 69-86 (1986).
  35. Ventura, B., Esposti, A. D., Koszarna, B., Gryko, D. T., Flamigni, L. Photophysical characterization of free-base corroles, promising chromophores for light energy conversion and singlet oxygen generation. New J. Chem. 29, 1559-1566 (2005).
  36. MacQueen, R. W., et al. Nanostructured upconverters for improved solar cell performance. Proceedings SPIE. 8824, 882408-882409 (2013).
  37. Yella, A., et al. Porpyrin-sensitized Solar Cells with Cobalt (II/III)-based redox electrolyte exceed 12 percent efficiency. Science. 334, 629-634 (2011).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

D149

Похожие статьи